r.terraflowgrass – Online in der Cloud

PROGRAMM:

NAME/FUNKTION

r.terraflow - Führt Flussberechnungen für massive Gitter durch.
Float-Version.

SCHLÜSSELWÖRTER

Raster, Hydrologie, Fluss, Ansammlung, Senke

ZUSAMMENFASSUNG

r.terraflow
r.terraflow --help
r.terraflow [-s] Höhe=Name gefüllt=Name Richtung=Name Wasserscheide=Name
Anhäufung=Name tci=Name [d8cut=schweben] [Erinnerung=ganze Zahl] [Verzeichnis=Schnur]
[Statistik=Schnur] [--überschreiben] [--Hilfe] [--ausführlich] [--ruhig] [--ui]

Flaggen:
-s
SFD (D8)-Fluss (Standard ist MFD)
SFD: einzelne Durchflussrichtung, MFD: mehrere Durchflussrichtungen

--überschreiben
Ausgabedateien erlauben, vorhandene Dateien zu überschreiben

--help
Nutzungszusammenfassung drucken

- ausführlich
Ausführliche Modulausgabe

--ruhig
Leiser Modulausgang

--ui
Starten des GUI-Dialogs erzwingen

Parameter:
Höhe=Name [erforderlich]
Name der Eingabe-Höhen-Rasterkarte

gefüllt=Name [erforderlich]
Name für die ausgegebene gefüllte (überflutete) Höhen-Rasterkarte

Richtung=Name [erforderlich]
Name für die Ausgabe-Rasterkarte der Fließrichtung

Wasserscheide=Name [erforderlich]
Name für die ausgegebene Senken-Wassereinzugsgebiets-Rasterkarte

Anhäufung=Name [erforderlich]
Name für die ausgegebene Flussakkumulations-Rasterkarte

tci=Name [erforderlich]
Name für die Ausgabe-Rasterkarte mit topografischem Konvergenzindex (TCI).

d8cut=schweben
Routing mit SFD-Richtung (D8).
Wenn die Durchflussansammlung größer als dieser Wert ist, wird sie in SFD-Richtung (D8) geleitet
(nur für MFD-Durchfluss sinnvoll). Wenn keine Antwort gegeben wird, ist der Wert standardmäßig unendlich.

Erinnerung=ganze Zahl
Maximal zu verwendender Speicher (in MB)
Standard: 300

Verzeichnis=Schnur
Verzeichnis für temporäre Dateien (sie können groß sein)

Statistik=Schnur
Name der Datei, die Laufzeitstatistiken enthält

BESCHREIBUNG

r.terraflow Nimmt als Eingabe ein digitales Raster-Höhenmodell (DEM) und berechnet die Strömung
Richtungsraster und das Flussansammlungsraster sowie die überschwemmte Höhe
Raster, Senken-Wassereinzugsgebiets-Raster (Aufteilung in Wassereinzugsgebiete um Senken herum) und TCI
(topografischer Konvergenzindex) Rasterkarten.

r.terraflow berechnet diese Raster mit bekannten Ansätzen, mit dem Unterschied, dass
Der Schwerpunkt liegt auf der rechnerischen Komplexität der Algorithmen und nicht auf der Modellierung
realistischer Fluss. r.terraflow entstand aus der Notwendigkeit, skalierbare Software in der Lage zu sein
zur effizienten Bearbeitung sehr großer Geländeflächen. Es basiert auf theoretisch optimalem
Algorithmen, die im Rahmen von I/O-effizienten Algorithmen entwickelt wurden. r.terraflow wurde
Speziell für große Gitter konzipiert und optimiert und ist in der Lage, Gelände zu verarbeiten, die
waren mit ähnlichen Funktionen, die in anderen GIS-Systemen vorhanden waren, unpraktisch.

Strömungsrichtungen werden entweder mit dem MFD-Modell (Multiple Flow Direction) oder dem berechnet
SFD-Modell (Single Flow Direction oder D8), unten dargestellt. Beide Methoden berechnen
Sie können die Strömungsrichtungen abfallend erkennen, indem Sie das 3-mal-3-Fenster um die aktuelle Zelle prüfen. Der SFD
Die Methode weist eine eindeutige Fließrichtung zum Nachbarn mit dem steilsten Gefälle zu. Das MFD
Die Methode weist allen flussabwärts gelegenen Nachbarn mehrere Flussrichtungen zu.

Fließrichtung zum steilsten Hangnachbarn (SFD). Fließrichtung zu allen Hangnachbarn (MFD).

Die SFD- und die MFD-Methode können keine Flussrichtungen für Zellen berechnen, die dieselben haben
Höhe wie alle ihre Nachbarn (ebene Flächen) oder Zellen, die keine abfallenden Nachbarn haben
(einzellige Gruben).

· Auf Plateaus (flache Flächen, die auslaufen) r.terraflow Routen fließen so global
Die Strömung geht in Richtung der Überlaufzellen der Hochebenen.

· Auf Waschbecken (ebene Flächen, die nicht auslaufen, einschließlich einzelliger Gruben) r.terraflow
weist den Fluss zu, indem das Gelände geflutet wird, bis alle Senken gefüllt und zugewiesen sind
Fließrichtungen auf dem verfüllten Gelände.

Um das Gelände zu überfluten, r.terraflow identifiziert alle Senken und unterteilt das Gelände
in Senken-Wassereinzugsgebiete (eine Senken-Wasserscheide enthält alle Zellen, die in diese Senke fließen),
erstellt ein Diagramm, das die Nachbarschaftsinformationen der Senken-Wassereinzugsgebiete darstellt, und verwendet sie
Dieses Senken-Wassereinzugsgebietsdiagramm dient dazu, Wassereinzugsgebiete entlang ihrer niedrigsten gemeinsamen Linie miteinander zu verschmelzen
Grenze, bis alle Wassereinzugsgebiete einen Fließweg außerhalb des Geländes haben. Überschwemmungen erzeugen a
Senkenloses Gelände, in dem jede Zelle über einen abschüssigen Fließweg verfügt, der nach außen führt
Gelände und daher können jeder Zelle im Gelände SFD/MFD-Fließrichtungen zugewiesen werden
zu teilen.

Sobald die Fließrichtungen für jede Zelle im Gelände berechnet wurden, r.terraflow berechnet den Durchfluss
Ansammlung, indem Sie das Wasser anhand der Fließrichtungen leiten und verfolgen, wie viel
Wasser fließt durch jede Zelle.

Wenn die Durchflussakkumulation einer Zelle größer ist als der durch die angegebene Wert d8cut Option dann
Der Fluss dieser Zelle wird mithilfe des SFD-Modells (D8) zu seinen Nachbarn weitergeleitet. Diese Option
wirkt sich nur auf das Flussakkumulationsraster aus und ist nur für den MFD-Fluss von Bedeutung (d. h. wenn der
-s Flag wird nicht verwendet); Wenn diese Option für den SFD-Fluss verwendet wird, wird sie ignoriert. Der Standardwert
of d8cut is Unendlichkeit.

r.terraflow berechnet auch das tci-Raster (topografischer Konvergenzindex, definiert als
Logarithmus des Verhältnisses von Strömungsakkumulation und lokaler Steigung).

Weitere Einzelheiten zu den Algorithmen finden Sie unten in [1,2,3].

ANMERKUNG

Eine der Techniken, die von verwendet werden r.terraflow ist der Raum-Zeit-Kompromiss. Insbesondere in
um Suchvorgänge zu vermeiden, die I/O-aufwändig sind, r.terraflow berechnet und arbeitet mit einem
Erweitertes Höhenraster, in dem jede Zelle relevante Informationen über ihre 8 speichert
Nachbarn, insgesamt bis zu 80B pro Zelle. Infolge r.terraflow funktioniert mit Mittelstufe
Temporäre Dateien, die bis zu 80 N Byte groß sein können, wobei N die Anzahl der Zellen ist (Zeilen x
Spalten) im Höhenraster (genauer gesagt 80 KB, wobei K die Anzahl ist).
gültige (nicht datenfreie) Zellen im Eingabe-Höhenraster).

Alle diese temporären Zwischendateien werden in dem von angegebenen Pfad gespeichert STREAM_DIR
Möglichkeit. Notiz: STREAM_DIR muss über genügend freien Speicherplatz verfügen, um bis zu 2 x speichern zu können
80N Bytes.

Die Erinnerung Mit dieser Option kann die maximale Größe des Hauptspeichers (RAM) des Moduls eingestellt werden
wird während der Verarbeitung verwendet. In der Praxis ist es Wert dürfte eine Unterschätzung der Menge sein
des verfügbaren (freien) Hauptspeichers auf der Maschine. r.terraflow Wird höchstens jederzeit verwendet
So viel Speicher, und das virtuelle Speichersystem (Swap-Space) wird niemals verwendet. Der
Der Standardwert ist 300 MB.

Die Statistik Die Option definiert den Namen der Datei, die die Statistiken (Statistikdaten) des enthält
laufen.

r.terraflow Die Anzahl der Zeilen und Spalten ist begrenzt (jeweils maximal 32,767).

Der interne Typ, der von verwendet wird r.terraflow zum Speichern von Höhen kann zur Kompilierungszeit definiert werden.
Standardmäßig r.terraflow wird kompiliert, um Höhen intern als Floats zu speichern. Andere
Versionen können bei Bedarf vom Benutzer erstellt werden.

Hinweise zur Zusammenstellung mit Speicherung der Höhen intern als Kurzfilme:
Eine solche Version benötigt weniger Speicherplatz (bis zu 60 B pro Zelle, bis zu 60 N Zwischendatei) und
ist daher platz- und zeiteffizienter. r.terraflow ist für den Einsatz mit Floating vorgesehen
Punktrasterdaten (FCELL) und r.terraflow (kurz) mit ganzzahligen Rasterdaten (CELL) in
dessen maximale Höhe den Wert eines kurzen SHRT_MAX=32767 nicht überschreitet (dies ist
(keine Einschränkung für Geländedaten der Erde, wenn die Höhe in Metern gespeichert ist).
Beide r.terraflow und r.terraflow (kurz) Arbeiten Sie mit Eingabe-Höhenrastern, die sein können
entweder Ganzzahl, Gleitkomma oder Doppel (CELL, FCELL, DCELL). Wenn das Eingaberaster
enthält einen Wert, der den zulässigen internen Bereich überschreitet (kurz für r.terraflow (kurz),
schweben für r.terraflow), wird das Programm mit einer Warnmeldung beendet. Ansonsten, wenn alle Werte
im Eingabe-Höhenraster im Bereich liegen, werden sie in das umgewandelt (abgeschnitten).
interner Höhentyp (kurz für r.terraflow (kurz), schweben für r.terraflow). In diesem
Die Präzision des Gehäuses kann verloren gehen und es können künstliche flache Bereiche entstehen. Zum Beispiel, wenn
r.terraflow (kurz) wird mit Gleitkomma-Rasterdaten (FCELL oder DCELL) verwendet, den Werten
der Höhe werden als Shorts abgeschnitten. Dadurch können künstliche Flachflächen entstehen und
die Ausgabe von r.terraflow (kurz) möglicherweise weniger realistisch als die von r.terraflow on
Gleitkomma-Rasterdaten. Die Ausgaben von r.terraflow (kurz) und r.terraflow sind
identisch für ganzzahlige Rasterdaten (CELL-Maps).

Beispiele:

Beispiel für einen kleinen Bereich im Beispieldatensatz von North Carolina:
g.region raster=elev_lid792_1m
r.terraflow height=elev_lid792_1m gefüllt=elev_lid792_1m_filled
Direction=elev_lid792_1m_direction swatershed=elev_lid792_1m_swatershed
akkumulation=elev_lid792_1m_accumulation tci=elev_lid792_1m_tci
Flow Anhäufung

Spearfish-Beispieldatensatz:
g.region raster=elevation.10m -p
r.terraflow elev=elevation.10m gefüllt=elevation10m.filled
dir=elevation10m.mfdir swatershed=elevation10m.watershed
akkumulation=elevation10m.accu tci=elevation10m.tci
g.region raster=elevation.10m -p
r.terraflow elev=elevation.10m gefüllt=elevation10m.filled
dir=elevation10m.mfdir swatershed=elevation10m.watershed
Akkumulation=Höhe10m.accu tci=Höhe10m.tci d8cut=500 Speicher=800
stats=elevation10mstats.txt

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